汽车设计复习资料Word下载.docx

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车上带有全部装备（随车工具，备胎），

载客量M:

乘用车的载客量包括驾驶员在内不超过9座。

装载质量（载质量）me：

汽车在英质量好路面所允许的额定载质量。

质量系数ηm0：

ηm0=me/m0,汽车在质量与整备质量的比值。

反映汽车设计工艺水平。

越大，工艺越先进。

汽车总质量ma：

装备齐全，并按规定装满客，货的整车质量。

轴荷分配：

汽车空载或满在静止状态下，个车轴对支撑平面的垂直负荷，也可以用空载或满载总质量的百分比表示。

2.汽车总体设计应满足的基本要求。

1汽车各项性能成本，要求达到企业商品计划中的指标

2严格遵守贯彻相关法规注意不侵犯专利

3尽最大可能去贯彻三化

4进行有关运动学方面的校核，保证汽车有正确的运动和避免运动干涉

5拆装和维修方便

二：

1、离合器设计应该满足的要求？

1）在任何行驶条件下，能可靠地传递发动机的最大转矩。

2）接合时平顺柔和，保证汽车起步时没有抖动和冲击。

3）分离时要迅速、彻底。

4）从动部分转动惯量小，减轻换挡时变速器齿轮间的冲击。

5）有良好的吸热能力和通风散热效果，保证离合器的使用寿命。

6）避免传动系产生扭转共振，具有吸收振动、缓和冲击的能力。

7）操纵轻便、准确，以减轻驾驶员的疲劳。

8）作用在从动盘上的压力和摩擦材料的摩擦因数在使用过程中变化要尽可能小，保证有稳定的工作性能。

9）限制传动系统所承受的最大转矩，防止传动系统过载。

2、摩擦离合器按从盘数分类有哪几类，有什么优缺点？

按弹簧形式分类有哪几类，有什么优缺点？

按从动盘的数目不同:

分为单片式、双片式和多片式；

单片离合器只有一片从动盘，结构简单，尺寸紧凑，散热良好，维修调整方便，从动部分转动惯量小，在使用时能保证分离彻底。

但传递转矩能力差，适合轿车和轻、微型客、货车。

双片离合器两片从动盘，传递转矩能力较大，结合平顺、柔和，径向尺寸较小，踏板力较小。

但中间盘通风散热差，摩擦片容易过热，甚至烧坏，分离行程较大，不易分离彻底，轴向尺寸大，结构复杂，从动部分转动惯量较大。

适合中、重型货车

压紧弹簧和布置形式的选择1：

圆周布置弹簧离合器：

多用圆柱弹簧，一般用单圆周，重型货车用双圆周。

优：

结构简单、制造方便、缺：

弹簧易回火，发动机转速很大时，传递力矩能力下降；

弹簧靠在定位座上，接触部位磨损严重。

2中央弹簧离合器：

离合器中心用一至两个圆柱（锥）弹簧作压紧弹簧。

压紧力足，踏板力小，弹簧不易回火缺：

结构复杂、轴向尺寸大3斜置弹簧：

工作性能稳定，踏板力较小缺：

结构复杂、轴向尺寸较大

2-3何谓离合器后备系数？

影响其取值的因素有哪些？

定义为：

离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转距之比，β必须大于1。

它反映了离合器传递发动机最大转距的可靠程度。

影响其取值的因素有：

发动机最大转距，离合器尺寸，汽车总质量，气候条件，发动机缸数，离合器种类等。

三：

1、进行变速器设计应当满足哪些基本要求？

1、保证汽车有必要的动力性和经济性。

2、设置空档，用来切断动力。

3、设置倒档。

4、设置动力输出装置。

5、换档迅速、省力、方便。

6、工作可靠，无跳档、乱档、换档冲击现象。

7、传动效率要高。

8、工作噪声低。

9、尺寸小，质量小，成本低，维修方便。

2、变速器换挡机构有几种形式？

各有何优缺点？

各种形式适用于哪些挡位？

1）变速器换档机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。

2）①直齿滑动齿轮换挡：

（一、倒挡）优点：

A:

结构简单，制造容易，拆装与维修方便，成本低B:

旋转部分转动惯性力矩小缺点：

齿端冲击、噪声，使齿端部磨损，驾驶员紧张，降低乘坐舒适性B:

要求驾驶员操作技术高C:

行驶安全性降低D:

换档行程长；

②啮合套换挡：

（第二轴与中间轴常啮合齿轮）优点：

换档行程短B:

承受换档冲击载荷的接合齿数多，轮齿不参与换档，不会过早损坏C:

结构简单，制造容易，成本降低，减小变速器长度缺点：

因不能消除换档冲击，要求操作技术高B:

增设啮合套、常啮合齿轮，旋转部分总惯性力矩大；

③同步器换挡：

（广泛）优点：

保证迅速、无冲击、无噪声换档，与操作熟练程度无关B:

提高了加速性、燃油经济性、行驶安全性缺点：

结构复杂，制造精度要求高B:

轴向尺寸大。

3、惯性式同步器有几种？

共同特点是什么？

1）惯性式同步器有锁销式、锁环式、多锥式和惯性增力式四种。

2）他们都有摩擦元件，锁止元件和弹性元件。

3）1锁销式：

优点：

零件数量少，摩擦锥面平均半径较大，使转矩容量增加缺点：

轴向尺寸长；

2锁环式：

工作可靠，零件耐用缺点：

转矩容量不大，会因齿端磨损而失效3；

多锥式：

具有较大的转矩容量和低热负荷，改善了同步效能，增加了可靠性，换挡力减小；

4惯性增力式：

摩擦力矩大，结构简单，工作可靠，轴向尺寸短

3-1分析3-12所示变速器的结构特点是什么？

有几个前进挡？

包括倒档在内，分别说明各档的换档方式，那几个采用锁销式同步器换档？

那几个档采用锁环式同步换档器？

分析在同一变速器不同档位选不同结构同步器换档的优缺点？

答：

结构特点：

档位多，改善了汽车的动力性和燃油经济性以及平均2车速。

共有5个前进档，换档方式有移动啮合套换档，同步器换档和直齿滑动齿轮换档。

同步器换档能保证迅速，无冲击，无噪声，与操作技术和熟练程度无关，提高了汽车的加速性，燃油经济性和行驶安全性。

结构复杂，制造精度要求高，轴向尺寸大

四：

1、解释是什么不等速万向节，准等速万向节，等速万向节？

（1）不等速万向节是指万向节连接的两轴夹角大于零时，输出轴和输入轴之间以变化的瞬时角速度比传递运动，但平均角速度相等的万向节。

（2）准等速万向节是指在设计角度下以相等的瞬时角速度传递运动，而在其他角度下以近似相等的瞬时角速度传递运动的万向节。

（3）等速万向节是输出轴和输入轴以始终相等的瞬时角速度传递运动的万向节。

2、双万向节传动的输入与输出轴等速旋转条件是什么？

处于同一平面的双万向节等速传动的条件：

1）保证同传动轴相连的两万向节叉应布置在同一平面内；

2）两万向节夹角α1与α2相等。

3、解释什么样的转速是传动轴的临界转速？

影响传动轴临界转速的因素有哪些？

提高临界转速的方法有哪些？

所谓临界转速，就是当传动轴的工作转速接近于其弯曲固有振动频率时，即出现共振现象，以致振幅急剧增加而引起传动轴折断时的转速。

五：

1、普通锥齿轮差速器有何优缺点？

结构简单，工作可靠平稳。

缺点：

当汽车越野行驶或在泥泞、冰雪路面上行驶时，其转矩分配不合理，无法发挥潜在的牵引力，以致汽车停驶

2、对整体式驱动桥壳作强度计算时，计算载荷如何确定？

做出受力图

1）应考虑以下三种工况：

a.纵向力Fx2最大和侧向力Fy2为0b.侧向力Fy2最大和纵向力Fx2=0，此时意味着汽车发生侧滑c.汽车通过不平路面，垂向力Fz2最大，纵向力Fx2=0，侧向力Fy2=0

2）（P171图5－35）

六：

1、钢板弹簧确定方法？

2、汽车悬架中心确定方法？

七：

1、进行转向系的设计应当满足哪些基本要求？

1）汽车转弯行驶时，全部车轮应绕瞬时转向中心旋转，任何车轮不应有侧滑。

2）汽车转向行驶后，在驾驶员松开转向盘的条件下，转向轮能自动回正并稳定行驶。

3）汽车在任何行驶状态下，转向轮都不得产生自振，转向盘没有摆动。

4）转向传动机构和悬架导向装置共同工作时，由于运动不协调使车轮产生的摆动应最小。

5）保证汽车有较高的机动性，具有迅速和小转弯行驶能力。

6）操纵轻便。

7）转向轮碰到障碍物以后，传给转向盘的反冲力要尽可能小。

8）有间隙调整机构。

9）转向系应有能使驾驶员免遭或减轻伤害的防伤装置。

10）进行运动校核，保证转向轮与转向盘转动方向一致。

7-3转向性能参数包括哪些？

各自如何定义？

齿轮齿条式转向器传动比定义及变速比工作原理是什么？

1转向器的效率η：

转向器的正效率：

功率由转向轴输入，经转向摇臂输出所得到的效率；

转向器的逆正效率：

由地面对汽车转向系的作用，反向输出所求得的效率。

2传动比的变化特性:

转向系的传动比包括转向系的角传动比iw0和转向系的力传动比ip。

3转向器传动副的传动间隙Δt：

各种转向器中传动副之间的间隙。

4转向系的刚度Cs：

对侧偏特性影响大，Cs小则汽车趋向不足转向，过小则影响操纵性，转向迟钝。

八：

1、简述车辆前后轮制动器制动力距确定方法？

选定同步附着系数φ0，并用下式计算前、后轮制动力矩的比值

式中，Mμ1、Mμ2为前、后轮制动器的制动力矩；

L1、L2为汽车质心至前轴和后桥的距离；

hg为汽车质心高度。

根据汽车满载在柏油、混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出前轮制动器的量大制动力矩Mμ1max；

再根据前面已确定的前、后轮制动力矩的比值计算出后轮制动器的最大制动力矩Mμ2max。

2、鼓式和盘式制动器各有哪几种形式？

试分析它们制动效能因素的大小和制动效能稳定性的高低？

鼓式包括领从蹄式.单向双领蹄式.双向双领蹄式.双从蹄式.单向增力式以及双响增力式。

盘式包括钳盘式{固定钳式.浮动钳式（滑动钳式.摆动钳式）}和全盘式。

制动效能因数K=制动器输出的制动力矩输出力R鼓或者盘的作用半径。

盘式制动器的优缺点

热稳定性好、水稳定性好、制动力矩与汽车运动方向无关、易于构成双回路制动系、尺寸小、质量小、散热良好、衬块磨损均匀、更换衬块容易、易于实现间隙自动调整；

难以完全防止尘污和锈蚀、兼作驻车制动器时，所需附加的手驱动机构比较复杂、必须装用助力器、衬块工作面积小，磨损快，使用寿命低，需用高材质的衬块。

计算:

1：

若轻型汽车的有关参数如下：

总重Ga=26000N，轴距L=2700mm,重心高hg=905mm,重心到前轴的距离L1=1428mm,车轮的工作半径rr=350mm,若该车在φ＝0.7的道路上行驶，试计算：

1.若采用车轮制动器作为应急制动，试确定应急制动所需的制动力矩？

2.该车可能停驻的极限上坡路倾角α1和极限下坡路倾角α2（要求进行任一工况受力分析）？

3.驻车的上极限制动力矩？

解：

1）应急制动时，后桥制动力矩为

将mag=Ga=26000N、L=2.7m、hg=0.905m、L1=1.428m、re=0.350m、φ＝0.7代入计算式，得应急制动力矩为2728.77N·

m。

2）该车可能停驻的极限上坡路倾角为

该车可能停驻的极限下坡路倾角为

将L、hg、L1和φ值代入计算式，得α1=25.8°

；

α2=16.69°

。

3）根据后桥上的附着力与制动力相等的条件，驻车的上极限制动力矩为

将mag、re和α1值代入计算式，得驻车的上极限制动力矩为3960.6N·

应急制动力矩为2728.77N·

m；

可能停驻的极限上坡路倾角α1=25.8°

和极限下坡路倾角α2=16.69°

驻车的上极限制动力矩为3960.6N·

四．计算题（10分）

验算一长途客车前钢板弹簧总成在制动时的应力。

已知：

单个前轮上的垂直载荷静负荷G=17500N，制动时前轮质量分配系数m1=1.2，不考虑骑马螺栓的作用，l1=l2=650mm，c=570mm，ψ=0.7，弹簧片数n=12，片厚h=7mm，片宽b=65mm，许用应力[σ]=1000N/mm2。

求：

1.σMAX发生在什么地方？

2.σMAX=?

3.是否安全？

在制动时σMAX在前钢板弹簧的后半段。

2：

不考虑骑马螺栓的作用时钢板弹簧总截面系数

=[

]/[

]=17500*1300/1000=22750

前钢板弹簧出现的最大应力

σMAX=

=17500x1.2x650x（650+0.7x570）/[（650+650）x22750]=484.1N/mm2

3：

σMAX=484.1N/mm2〈1000N/mm2所以钢板弹簧安全。

一.概念及解释（每小题3分，共30分）

1.整车整备质量？

整车整备质量是指车上带有全部装备（包括随车工具、备胎等），加满燃料、水，但没有装货和载人时的整车质量。

2.转向操纵轻便性的评价指标？

通常用转向时驾驶员作用在转向盘上的切向力大小和转向盘转动圈数多少两项指标来评价操纵轻便性。

3.变速比转向器？

转向器的传动比不是固定值而是变化的，以解决转向“轻”和“灵”这对矛盾。

齿轮齿条式、循环球式、蜗式指销式转向器都可以制成变速比转向器。

4.汽车制动系的组成及功能？

制动系至少有行车制动装置和驻车制动装置。

有些汽车还设有应急制动和辅助制动装置。

制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车，在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速，使汽车可靠地停在原地或坡道上。

5.离合器的主要功用？

离合器的主要功用是切断和实现对传动系的动力传递，以保证将发动机与传动系平顺地接合与分离。

6.发动机的悬置结构形式及特点？

发动机的悬置结构形式：

传统的橡胶悬置和液压阻尼式橡胶悬置。

传统的橡胶悬置特点是结构简单，制造成本低，但动刚度和阻尼损失角θ的特性曲线基本上不随激励频率变化。

液压阻尼式橡胶悬置的动刚度及阻尼损失角有很强的变频特性，对于衰减发动机怠速频段内的大幅振动十分有利。

7.公路车辆法规规定的单车外廓尺寸？

公路车辆法规规定的单车外廓尺寸：

长不应超过12m；

宽不超过2.5m；

高不超过4m。

8.双十字轴万向节等速传动的条件？

9.汽车总布置草图三维坐标系的基准线及作用？

车架上平面线作为垂直方向尺寸的基准线，即z坐标线的基准线；

汽车中心线作为横向尺寸的基准线，即y坐标线的基准线；

前轮中心线作为纵向方向尺寸的基准线，即x坐标线的基准线。

10.钢板弹簧叶片在自由状态下曲率半径不同的原因？

钢板弹簧叶片在自由状态下曲率半径不同的原因是：

使各片厚度相同的钢板弹簧装配后能很好地贴紧，装配后各片产生预应力，减少主片工作应力，使各片寿命接近。

二.简答题（每小题4分，共20分）

1.在进行汽车总布置草图设计中，主要应进行那些运动校核？

转向传动机构与悬架运动的校核：

作转向轮跳动图；

根据悬架跳动量，作传动轴跳动图。

原则上有相对运动的地方都要进行运动干涉校核。

2.汽车总体设计的主要任务？

要对各部件进行较为仔细的布置，应较为准确地画出各部件的形状和尺寸，确定各总成质心位置，然后计算轴荷分配和质心位置高度，必要时还要进行调整。

此时应较准确地确定与汽车总体布置有关的各尺寸参数，同时对整车主要性能进行计算，并据此确定各总成的技术参数，确保各总成之间的参数匹配合理，保证整车各性能指标达到预定要求。

3.半轴的支承方式及受力特点？

半轴根据其车轮端的支承方式不同，可分为半浮式、3/4浮式和全浮式三种形式。

半浮式半轴除传递转矩外，其外端还承受由路面对车轮的反力所引起的全部力和力矩。

3/4浮式半轴受载情况与半浮式相似，只是载荷有所减轻。

全浮式半轴只承受转矩，作用于驱动轮上的其它反力和弯矩全由桥壳来承受。

4.评价独立悬架的结构特点应从哪几方面进行分析？

评价时常从以下几个方面进行分析：

1）侧倾中心高度；

2）车轮定位参数的变化；

3）悬架侧倾角刚度；

4）横向刚度。

5.如何确定汽车前后悬架的静挠度？

悬架的静挠度直接影响车身振动的偏频。

后悬架的静挠度fc2比前悬架的静挠度fc1小些，这有利于防止车身产生较大的纵向角振动。

考虑到货车前、后轴荷的差别和驾驶员的乘坐舒适性，取前悬架的静挠度值大于后悬架的静挠度值。

为了改善微型轿车后排乘客的乘坐舒适性，有时取后悬架的偏频低于前悬架的偏频。

三.论述题（共38分）

1.分析被动悬架的不足之处，并说明主动悬架的工作过程？

（6分）

由弹性元件和减振器所构成的被动悬架系统，其弹性特性和阻尼特性是一定的，当受到外界激励时，只能“被动”地做出响应。

在多变环境或性能要求高且影响因素复杂的情况下，难以满足期望的性能要求。

主动悬架主要由执行元件、各种必要的传感器、信号处理器和控制单元等组成。

主动悬架的传感器、信号处理器对行驶路面、汽车的工况和载荷等状况的进行监测，系统控制单元根据检测到的各种信号判断汽车的当前状态，并根据事先设定的控制策略决定执行元件输出力的大小，控制悬架本身的特性及工作状态，对振动进行“主动”干预。

2.简述具有前后轴制动力固定比值分配车辆前后轴最大制动力确定方法？

3.传动轴临界转速及提高传动轴临界转速的方法？

传动轴的临界转速为

式中，nk为传动轴的临界转速（r/min）；

Lc为传动轴长度（mm），即两万向节中心之间的距离；

dc和Dc分别为传动轴轴管的内、外径（mm）。

在长度一定时，传动轴断面尺寸的选择应保证传动轴有足够高的临界转速。

由上式可知，在Dc和Lc相同时，实心轴比空心轴的临界转速低。

当传动轴长度超过1.5m时，为了提高nk以及总布置上的考虑，常将传动轴断开成两根或三根。

5.变速器传动比范围的定义及确定传动比范围的影响因素？

（7分）

变速器的传动比范围是指变速器最低挡传动比与最高挡传动传动比的比值。

最高挡通常是直接挡，传动比为1.0；

变速器最高挡是超速挡，传动比为0.7～0.8。

影响最低挡传动比选取的因素有：

发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与地面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到的最低稳定行驶车速等。

传动比范围的确定与选定的发动机参数、汽车的最高车速和使用条件（如要求的汽车爬坡能力）等因素有关。

目前乘用车的传动比范围在3.0～4.5之间，轻型商用车在5.0～8.0之间，其它商用车则更大。

四．计算题（12分）

总重Ga=26000N，轴距L=2700mm，重心高hg=905mm，重心到前轴的距离L1=1428mm，车轮的工作半径rr=350mm，若该车在φ＝0.7的道路上行驶，试计算：

汽车设计试题（B）卷参考答案

1.汽车的制动能力？

行车制动能力，用一定制动初速度和制动距离两项指标评定；

驻坡能力是指汽车在良好路面上能可靠地停驻的最大坡度。

2.固定轴式变速器分类？

固定轴式变速器又分为两轴式、中间轴式、双中间轴式和多中间轴式变速器。

3.整车整备质量？

4.公路车辆法规规定的单车外廓尺寸？

5.转向器的效率？

功率P1从转向轴输入，经转向摇臂轴输出所求得的效率称为正效率，用符号η+表示，η+=（P1-P2）/P1；

反之称为逆效率，用符号η－表示η－=（P3-P2）/P3。

式中，P2为转向器中的磨擦功率；

P3为作用在转向摇臂轴上的功率。

6.变速器换挡机构形式？

变速器换挡机构有直齿滑动齿轮、啮合套和同步器换挡三种形式。

7.离合器后备系数？

离合器的后备系数β定义为离合器所能传递的最大静摩擦力矩与发动机最大转矩之比。

为了保证离合器在任何工况下都能可靠地传递发动机的最大转矩，后备系数β必须大于1。

8.汽车总布置草图主要进行的运动校核？

9.钢板弹簧叶片在自由状态下曲率半径不同的原因？

钢板弹簧叶片在自由状